Способ подстройки коаксиального диэлектрического резонатора

 

Изобретение относится к радиотехнике высоких частот, в частности к фильтрам с полосой пропускания в области сотен и более МГц. Предлагается способ подстройки резонатора по коэффициенту затухания K (K = 10lg P₁/P₂, где P₁ - подводимая мощность, P₂ -прошедшая), заключающийся в снятии с внешней стороны резонатора от непокрытого торца 1-3 мм металлизированного покрытия. 1 табл.

Изобретение относится к технике СВЧ, в частности к фильтрам с полосой пропускания в области сотен и более МГц.

Из всего многообразия диэлектрических резонаторов в дециметровом диапазоне волн применяются металлодиэлектрические коаксиальные резонаторы. Наличие в поле диэлектрических элементов металлизированных поверхностей (частично или полностью), а также их вид, форма материал во многом определяют параметры и характеристики резонаторов.

Известен способ изготовления диэлектрического коаксиального резонатора путем металлизации внутренней и внешней поверхностей, а также одного торца (патент JP N3-50441.H 01 P 7/04, 1991). В данном способе подстраивают резонансную частоту, удаляя часть металлизированного торца.

В качестве прототипа выбран способ изготовления коаксиального диэлектрического резонатора путем нанесения металлизированного покрытия на наружную поверхность, поверхность отверстия и один кольцевой торец, другой торцевой торец металлизируют частично так, что на нем образуют кольцевой зазор, который определяет дополнительную емкость резонатора (патент US N 5175520, кл. H 01 P 7/04, 1992). Диэлектрический металлизированный цилиндр изготавливают с длиной, определяющей частоту резонанса, заведомо меньшую, чем задана. При настройке резонатора убирают часть металла на торцевом кольце цилиндра, что уменьшает величину дополнительной емкости и повышает частоту. Металлизация торцов уменьшает паразитное излучение из резонатора.

В известных способах изготовления коаксиальных диэлектрических резонаторов производится подстройка частоты резонанса, подстройку же по коэффициенту затухания невозможно произвести. Хотя известно, что одной из основных характеристик резонатора является коэффициент затухания K, определяемый как K= 10·lgP₁/P₂, где P₁ подводимая мощность, P₂ мощность прошедшая. Обычно по условиям эксплуатации его значение не должно быть больше 5. В случае превышения указанной величины диэлектрический резонатор просто отбраковывается.

В результате проведенного поиска способов подстройки коаксиальных диэлектрических резонаторов по коэффициенту затухания не обнаружено.

Сущность изобретения заключается в том, что в заявляемом способе подстройки коаксиального диэлектрического резонатора, включающем нанесение на керамическую основу металлизированного покрытия со всех сторон, кроме одного торца, затем удаление части металлизированного покрытия, вышеуказанный технический результат достигается тем, что подстройка по коэффициенту затухания производится путем удаления части металлизированного покрытия с боковой поверхности резонатора.

Данный способ подстройки приводит к понижению коэффициента затухания. С теоретической точки зрения его трудно объяснить, поскольку при снятии покрытия резонансный контур будет менее замкнут и, следовательно, должно было бы возрасти рассеивание СВЧ-мощности в пространство. Соответственно коэффициент K должен возрасти. Однако, как видно из таблицы, это справедливо только при превышении высоты снятого покрытия более 3 мм. При снятии металлизированного покрытия менее 3 мм коэффициент затухания уменьшается. Это позволяет использовать ранее браковавшиеся изделия.

Сопоставительный анализ заявляемого способа с прототипом показывает, что он отличается от известного обязательностью подстройки по коэффициенту затухания путем снятия части металлизированного покрытия с боковой поверхности резонатора. Таким образом, предлагаемый способ является новым, так как его технологические приемы и признаки не известны из существующего уровня техники.

Заявляемый способ осуществляют следующим образом.

На керамическую основу состава CaTiO₃-LaAlO₃, размером d_внутр=2,5 мм, d_внеш= 8 мм и длиной 20 мм наносят металлизированное покрытие с внутренней и внешней поверхностей, а также одного из торцов вжиганием серебряной пасты или иным методом (например, химическим осаждением), методом сошлифовывания удаляются с внешней стороны от непокрытого торца 3 мм металлизированного покрытия. Коэффициент затухания K, который был равен 5,1 dB, уменьшается при этом до 3,4 dB. Данные по изменению коэффициента затухания K в зависимости от величины снимаемого покрытия Δl приведены в таблице. Видно, что при снятии металлизированного покрытия до 3 мм коэффициент затухания K уменьшается (примеры 1-4). При этом другие параметры диэлектрического резонатора, такие как добротность Q и резонансная частота f, остаются в пределах допуска по техническим условиям. Как видно из таблицы, коэффициент затухания K продолжает уменьшаться и до Δl = 5 мм, однако, при этом добротность падает до примерно 60, что является ее нижним пределом. Таким образом, оптимальной величиной снятия металлизированного покрытия с внешней стороны резонатора состава CaTiO₃-LaAlO₃ является Δl = 1-3 мм (примеры 1-4). При превышении указанной величины характеристики резонатора (а именно Q) ухудшаются (примеры 5-9).

Данный способ может быть применен для подстройки коаксиальных диэлектрических резонаторов по коэффициенту затухания и с другими составами керамической основы. В этом случае величина снятия металлизированного покрытия будет иная.

Формула изобретения

Способ подстройки коаксиального диэлектрического резонатора, включающий нанесение на керамическую основу металлизированного покрытия со всех сторон, кроме одного торца, затем удаление части металлизированного покрытия, отличающийся тем, что подстройка по коэффициенту затухания производится путем удаления части металлизированного покрытия с боковой поверхности резонатора со стороны непокрытого торца.

РИСУНКИ

Рисунок 1